Адаптация растений к окружающей среде

Оглавление.Введение, цели, задачи… I. Среды обитания и экологические факторы 1. Наземно-Воздушная среда….…………. 2. Водная среда… 3. Климатическая среда… II. Адаптации растений 1. Адаптация растений к загрязнению атмосферы… 2. Адаптация растений к засолениям почвы… 1. Растения и тяжелые металлы… 3. Адаптация растений к биотическим факторам… 4. Адаптация растений к климатическим факторам 4.1. Влияние температуры……….… 2. Влияние света на растения… III. Исследовательская часть… …. 18 Заключение… …. 20 Словарь… 21 Использованные информационные ресурсы… 23 Приложение…. 24 Введение. Выбранная мной тема показалась мне актуальной, так как без растений невозможно представить жизни на Земле. Они создают условия существования для всех организмов: выделяют кислород, служат источником пищи для всех живых организмов и т.д. Мне стало интересно проследить за жизнью растений в окружающей их среде, потому что на данный момент на Земле тяжелая экологическая ситуация, и многие экологические факторы меняют окружающую среду, а, следовательно, меняются и обитатели этой среды, они приспосабливаются к условиям жизни.

Но ведь не только окружающая среда влияет не растения. Растения тоже оказывают влияние на их среду обитания.

Именно поэтому адаптация растений к окружающей среде является острой проблемой в наше время, и мне стало интересно изучить о ней больше.

Целью данной работы является изучение влияния окружающей среды, в частности, города на растения. Задачи: по литературным источникам изучить условия обитания растений, пронаблюдать за тем, как изменяются и приспосабливаются растения к среде их обитания в городе, и как растения влияют на окружающую среду. I.Среды обитания и экологические факторы. Среда обитания — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие.

Из среды организмы получают всё необходимое для жизни и в неё же выделяют продукты обмена веществ [7,c.23]. При изучении окружающей среды выделяют следующие ее основные составляющие: воздушную среду; водную среду (гидросферу); растительный мир; животный мир, человек, домашние и дикие животные, в том числе рыбы и птицы; почву (растительный слой);недра(верхняя часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых); климатическую и акустическую среду.

Воздействие на организмы оказывает не только окружающая среда, но и экологические факторы: абиотические (температура; свет; влажность; концентрация солей и т.д.), биотические (влияние организмов или популяций одного вида друг на друга; взаимодействие особей или популяций разных видов), антропогенные (прямое воздействие человека на популяции; воздействие человека на среду обитания различных видов). 1. Воздушная среда. Воздушная среда может быть наружной, внутренней производственной и внутренней жилой.

Самый нижний и наиболее плотный слой атмосферы содержит до 80% всей ее массы и простирается в полярных и средних широтах. Наружный воздух у поверхности земли содержит по объему: 78,08% азота; 20,95% кислорода; 0,94% инертных газов и 0,03% углекислого газа. Часто воздух у поверхности земли имеет различные примеси, особенно в городах: там он содержит более 40 ингредиентов, чуждых природной воздушной среде.

Атмосфера обладает мощной способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Движение воздуха приводит к рассеиванию примесей. Пылевые частицы выпадают из воздуха на земную поверхность под действием силы тяжести дождевых потоков. Многие газы растворяются во влаге облаков и с дождями также достигают почвы. Под воздействием солнечного света в атмосфере погибают болезнетворные микроорганизмы. Но в настоящее время объем ежегодно выбрасываемых в атмосферу вредных веществ резко возрос, составляет многие миллионы тонн и превышает пределы способности атмосферы к самоочищению.

Особенно вредной является сернистая кислота. Она может привести к хлорозу у деревьев (пожелтению или обесцвечиванию листьев) и карликовости. В мегаполисах, например, на стволах деревьев отсутствуют лишайники, являющиеся показателями чистого воздуха. Так же вреден городской воздух для хвойных, происходит отмирание верхушек деревьев, неправильное ветвление и т.д. Еще одним из вредных веществ является угарный газ (оксид углерода). Он образуется при неполном сгорании древесины, ископаемого топлива и табака, при сжигании твердых отходов и частичном анаэробном разложении органики.

Примерно 50% угарного газа образуется в связи с деятельностью человека, в основном в результате работы двигателей внутреннего сгорания автомобилей. Внутренний воздух в жилищах, как правило, имеет повышенное содержание углекислого газа, а внутренний воздух производственных помещений обычно содержит примеси, характер которых определяется технологией производства.

Атмосфера содержит много пыли, которая попадает туда с поверхности Земли и частично из космоса. В результате извержения вулканов, лесных пожаров, работы промышленных объектов и т.д. воздух загрязняется продуктами неполного сгорания. Больше всего пыли и других примесей в приземном слое воздуха. Даже после дождя в 1 см содержится около 30 тыс. пылинок, а в сухую погоду их в несколько раз больше.

Пыль, оседая на растениях, забивает поры на листьях, препятствую процессам дыхания и сокращает количество света необходимого растениям. В результате происходящего на Земле фотосинтеза, растительность ежегодно образует 100 млрд. т. органических веществ, усваивая при этом около 200 млрд. т. углекислого газа и выделяя во внешнюю около 145 млрд.т. свободного кисло¬рода. Полагают, что благодаря фотосинтезу образуется весь кислород атмосферы. О роли в этом круговороте зеленых на¬саждений говорят следующие данные: 1 га зеленых насаждений в среднем за 1 час очищает воздух от 8 кг углекислого газа (выделяемого за это время при дыхании 200 человек). Взрос¬лое дерево за сутки выделяет 180 литров кислорода, а за пять месяцев (с мая по сентябрь) оно поглощает около 44 кг углекислого газа. Количество выделяемого кислорода и поглощаемого угле¬кислого газа зависит от возраста зеленых насаждений, видо¬вого состава, плотности посадки и других факторов [5,c.23]. Таким образом, можно сделать вывод, что загрязнения воздуха очень пагубно влияют на жизнедеятельность растений.

Растения выделяют кислород, а мы им дышим, поэтому загрязнение воздуха- это наша общая проблема, и мы должны бороться с ней. 2. Водная среда.

Водная среда включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержа¬нием 1 млрд. 375 млн. кубических километров - около 98% всей воды на Земле. Поверхность океана составляет 361 млн. квадратных километров. Вода в океане соленая, причем большая ее часть (бо¬лее 1 млрд. кубических километров) сохраняет постоянную со¬леность около 3,5% и температуру, примерно равную 3,7º С. За¬метные различия в солености и температуре наблюдаются в поверхностном слое воды, а также в окраинных и особенно в средиземных морях.

Содержание растворенного кис¬лорода в воде существенно уменьшается на глубине 50-60 мет¬ров. Подземные воды бывают солеными, солоноватыми (меньшей солености) и пресными; существующие геотермальные воды имеют повышенную температуру (более 30ºС). Существуют многолетние растения, необходимое условие жизни которых - пребывание в пресной и соленой воде. Количество пресной воды составляет всего лишь 2,7% общего объема воды на Зем¬ле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется в легко¬доступных для добычи местах.

Большая часть пресной воды со¬держится в снегах и пресноводных айсбергах. Но кроме этой проблемы существует еще одна, более важная.

Это загрязнение пресных вод [8,c.23]. Сброс неочищенных сточных вод в водные источники приводит к микробиологическим загрязнениям воды. Для того чтобы растение продолжало свой рост и развитие ему нужна чистая, пресная вода. В нашем городе, Санкт-Петербурге, одна из главных проблем- загрязнение вод бассейна р. Невы, а также Ладожского озера (основного бассейна водосбора питьевой воды для города) и негодность устаревших водопроводных сетей. Для решения это проблемы нужно срочно заменить участки обветшавшего водопровода и модернизировать водопроводные станции. 3. Экологические факторы.

Экологические факторы во многом определяют развитие растительного мира и его плодородие. Характерной особенностью России являет¬ся то, что большая часть ее территории имеет значительно бо¬лее холодный климат, чем в других странах. Адаптация растения к конкретным условиям среды обеспечивается за счет физиологических механизмов. Факторы внешней среды могут изменяться закономерно и случайно.

Закономерно изменяющиеся условия среды (смена сезонов года) вырабатывают у растений генетическую приспособленность к этим условиям [2, c.23]. В естественных для вида природных условиях произрастания, растения в процессе своего роста и развития часто испытывают воздействие неблагоприятных факторов внеш¬ней среды, к которым относят температурные колебания, засуху, избыточное увлажнение, засоленность почвы и т. д. Каждое рас¬тение обладает способностью к адаптации в меняющихся услови¬ях внешней среды в пределах, обусловленных его генотипом.

Чем выше способность растения изменять метаболизм в соответствии с окружающей средой, тем шире его способность к адаптации. Это свойство отли¬чает устойчивые сорта сельскохозяйственных культур. Как пра¬вило, несильные и кратковременные изменения факторов внеш¬ней среды не приводят к существенным нарушениям физиологи¬ческих функций растений, что обусловлено их способностью сохранять относительно стабильное состояние при изменяющих¬ся условиях внешней среды, т. е. поддерживать гомеостаз.

Одна¬ко резкие и длительные воздействия приводят к нарушению многих функций растения, а часто и к его гибели. При действии неблагоприятных условий снижение физиоло¬гических процессов и функций может достигать критических уровней. Нарушаются энергетический обмен, системы ре¬гуляции, белковый обмен и другие, жизненно важные функции растительного организма. При воздействии на растение неблаго¬приятных факторов (стрессоров) в нем возникает напряженное состояние, отклонение от нормы — стресс.

Выделяют три основные группы факторов, вызывающих стресс у растений: • физические — недостаточная или избыточная влаж¬ность, освещенность, температура, радиоактивное излучение, ме¬ханические воздействия; • химические — соли, газы (гербициды, инсектициды, ксенобиотики, фунгициды, промышленные отходы и др. ); • биологические — поражение возбудителями болезней или вредителями, конкуренция е другими растениями, влияние жи¬вотных, цветение, созревание плодов.

Сила стресса зависит от скорости развития неблагоприятной для растения ситуации. При медленном развитии неблагоприятных условий растение лучше приспосабливается к ним, чем при кратковременном, но силь¬ном действии. В первом случае, как правило, в большей степени проявляются специфические механизмы устойчивости, во вто¬ром — неспецифические [5, c.23]. В неблагоприятных природных условиях устойчивость и про¬дуктивность растений определяются рядом признаков, свойств и защитно-приспособительных реакций.

Различные виды растений обеспечивают устойчивость и выживание в неблагоприятных ус¬ловиях тремя основными способами: с помощью механизмов, которые позволяют им избежать неблагоприятных воздействий (состояние покоя, эфемеры и др.); посредством специальных структурных приспособлений; благодаря физиологическим свой¬ствам, позволяющим им преодолеть пагубное влияние окружаю¬щей среды. Защита от неблагоприятных факторов среды у растений обес¬печивается структурными приспособлениями, особенностями анатомического строения (кутикула, корка, механические ткани и т. д.), специальными органами защиты (жгучие волоски, ко¬лючки), двигательными и физиологическими реакциями, выра¬боткой защитных веществ (смол, фитонцидов, токсинов, защит¬ных белков). К структурным приспособлениям относятся мелколистность и даже отсутствие листьев, воскообразная кутикула на поверхности листьев, их густое опущение и погруженность устьиц, наличие сочных листьев и стеблей, сохраняющих резервы воды и др. Растения располагают различными физиологическими механизмами, позволяющими приспосабливаться к неблагоприятным условиям среды [5, c.23]. Антропогенные факторы порой оказывают очень неблагоприятное действие на растения. Переделывая природу и приспосабливая её к своим потребностям, мы изменяем среду обитания растений, влияя тем самым на их жизнь.

Воздействие может быть косвенным и прямым.

Косвенное воздействие осуществляется путём изменения ландшафтов — климата, физического состояния и водоёмов, строения поверхности земли, почв, растительности и животного населения.

Большое значение приобретает увеличение радиоактивности в результате развития атомной промышленности и особенно испытаний атомного оружия. Человек сознательно и бессознательно истребляет или вытесняет одни виды растений и животных, распространяет другие или создаёт для них благоприятные условия. Для культурных растений и домашних животных человек создал в значительной степени новую среду, многократно увеличив продуктивность освоенных земель.

Но это исключило возможность существования многих диких видов. Неправильная распашка земель и не только привела к гибели естественных сообществ, но и усилила водную и ветровую эрозию почв и обмеление рек. Вместе с тем возникновение селений и городов создало благоприятные условия для существования многих видов растений. Развитие промышленности не обязательно приводило к обеднению живой природы, но часто способствовало появлению новых форм. Развитие транспорта и других средств сообщения способствовало распространению как полезных, так и многих вредных видов растений.

Прямое воздействие направлено непосредственно на живые организмы. Нарастающая сила и убыстряющиеся темпы изменения природы человеком вызывают необходимость её охраны.[4,с.23]. Следовательно, можно сделать вывод, что растения постоянно подвергаются воздействию окружающей среды, которая по-разному влияет на их развитие и жизнедеятельность. II.Адаптация.

Адаптация- это развитие любого признака, который способствует выживанию вида и его размножению. В процессе своей жизнедеятельности растения адаптируются к: загрязнению атмосферы, засолению почвы, различным биотическим и климатическим факторам и т.д. В своей работе я рассмотрю несколько важных, на мой взгляд, видов адаптаций растений. Все растения и животные постоянно адаптируются к окружающей среде. Чтобы понять, как это происходит, необходимо рассматривать не только животное или растение в целом, но и генетическую основу адаптации [2, c.23]. У каждого вида программа развития признаков заложена в генетическом материале.

Материал и закодированная в нем программа передаются от одного поколения другому, оставаясь относительно неизменными, благодаря чему представители того или иного вида выглядят и ведут себя почти одинаково. Однако в популяции организмов любого вида всегда присутствуют небольшие изменения генетического материала и, следовательно, вариации признаков отдельных особей.

Именно из этих разнообразных генетических вариаций процесс приспособления отбирает те признаки или благоприятствует развитию таких признаков, которые в наибольшей степени увеличивают шансы на выживание и тем самым на сохранение генетического материала. Адаптация, таким образом, может рассматриваться как процесс, посредством которого генетический материал повышает свои шансы на сохранение в последующих поколениях [3, c.23]. 1.

Адаптация растений к загрязнению атмосферы

Адаптация растений к загрязнению атмосферы. Основные причины ухудшения... Фитонциды выделяемые деревьями, очищают воздух городов от бактериально... Высокой поглотительной способностью и устойчивостью отличаются тополь ... Изолирующими называются посадки плотной структуры, которые создают на ... Но для борьбы с загрязнениями воздуха используют растения, следователь...

Адаптация растений к засолениям почвы

Под влиянием солей в растениях нарушается азотный обмен, что приводит ... В зоне расположения моторных клеток у растений, испытывающих засоление... Засоление приводит к изменениям устьичного аппарата. При этом уменьшаются размеры устьиц, а их количество на единицу площад... Поэтому для получения солеустойчивых форм растений необходимо тщательн...

Растения и тяжелые металлы

В некоторых опытах высокое содержание металлов в почве стимулировало р... 3.. Таким образом, действие металлов на растительный организм зависит от п... Растения и тяжелые металлы. В настоящее время мало известно о механизмах накопления растениями тяж...

Адаптация растений к биотическим факторам

Большая часть семян идет на пропитание птиц и грызунов. Растения, кото... В свою очередь, любое растительное сообщество влияет на совокупность а... 4.1.. К фитогенным биотическим факторам относят влияние растений, находящихс... Зоогенные биотические факторы – это влияние животных на растения.

Влияние температуры

При повреждении протоплазмы холодом следует различать, вызвано ли оно ... Таким образом, комплексное действие экологических факторов на растение... В результате адаптации растения к пониженной освещенности несколько ме... Развитие растений тесно связано с условиями окружающей среды. Таким образом, можно сделать вывод, что в парках крупных городов лишай...

Заключение

Заключение. На основе проведенного мной исследования и использованных источников, я сделала вывод, что окружающая среда растений, имеет экологические проблемы, с которыми надо бороться. И сами растения принимают участие в этой борьбе, они активно очищают воздух.

Но существуют и климатические факторы, которые не так пагубно влияют на жизнь растений, а заставляют растения адаптироваться и произрастать в подходящих для них климатических условиях. Я выяснила, что окружающая среда и растения взаимодействуют, и без этого взаимодействия, растения бы погибли, так как все необходимые для своей жизнедеятельности компоненты, растения черпают из своей среды обитания. Растения могут помочь нам справиться с нашими экологическими проблемами.

В ходе выполнения данной работы, мне стало более понятно, почему в разных климатических условиях растут разные растения и как они взаимодействуют с окружающей средой, а также как растения приспосабливаются к жизни непосредственно в городской среде. Словарь. Генотип- генетическая структура отдельного организма, специфический набор генов, который он несет. Денатурация- характерное для белковых веществ изменение их строения и естественных свойств при изменении физических и химических условий среды: при повышении температуры, изменении кислотности раствора и др. Обратный процесс называется ренатурацией.

Метаболизм- это обмен веществ, химические превращения, протекающие от момента поступления питательных веществ в живой организм до момента, когда конечные продукты этих превращений выделяются во внешнюю среду. Осморегуляция- это совокупность физико-химических и физиологических процессов, обеспечивающих относительное постоянство осмотического давления (ОД) жидкостей внутренней среды.

Протоплазма- содержимое живой клетки, включая её ядро и цитоплазму; материальный субстрат жизни, живое вещество, из которого состоят организмы. Тилакоиды — ограниченные мембраной компартменты внутри хлоропластов и цианобактерий. В тилакоидах происходят светозависимые реакции фотосинтеза. Устьице- щелевидное отверстие (устьичная щель) в эпидермисе надземных органов растений и две ограничивающие его (замыкающие) клетки. Фитофаги- растительноядные животные, к которым относятся тысячи видов насекомых и других беспозвоночных а также крупных и мелких позвоночных.

Фитонциды- это образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Фотосинтез- образование органических веществ зелеными растениями и некоторыми бактериями с использованием энергии солнечного света. В ходе фотосинтеза происходит поглощение из атмосферы диоксида углерода и выделение кислорода.

Использованные информационные ресурсы

и доп. : « Микроэлементы и естественные радиоактивные элементы в жизни растен... Листок осины из парка. Фото №2. Лишайник на стволе дерева в лесопарке.. Гл.